《控制系统的基本组成与工作过程》教学设计.doc

1、普通高中通用技术课程网 2008 年“教科杯” 教育教学论文和教学设计评选通用技术教学设计参赛作品 控制系统的基本组成与工作过程教学设计 江苏版（通用技术）技术与设计 2 第四单元第二节 琼海嘉积中学 郭一志 一、教学内容分析 本节是江苏版“技术与设计 2”第四单元控制与设计第二节“控制系统的基 本组成与工作过程”第课时的内容，其内容包括“控制系统的基本特征”与“ 开 环控制系统的基本组成与工作过程”，是学生在学习控制在生活和生产中的应用 后，进一步深入学习与探讨有关控制系统的组成和工作过程，并为下一课时进 一步学习“闭环控制系统的基本组成和工作过程” 打下基础。所以本节课的教学 除了继续加深

2、对技术与设计知识的理解和技能的运用外，更是培养学生技术思 想和方法很好的平台和载体。因此，在教学中应从贴近学生生活经验出发，以 实例分析入手，让学生通过对相关典型控制应用案例的深入分析，引导学生对 控制系统在生活生产中的应用分析，进而熟悉控制系统的基本组成和工作过程 ，为此，我对教学内容进行了如下的处理：首先理解什么是控制，什么是控制 系统，再到归纳出控制系统的一般特征，接着分析开环控制系统的基本组成和 工作过程，最后对开环控制系统进行设计和制作，其内容是逐渐的深入和深化 ，其中画方框图作为一种分析问题的方法和手段贯穿这些内容中。对于画方框 图，重点不在于教学生怎样画方框，而是要教学生怎样利用

3、方框图来分析和理 解控制系统，怎样利用方框图把复杂问题简单化，怎样用方框图来表达自己的 设计想法。 二、教学目标： 1.知识与技能 （1）了解什么是控制和控制系统， 通过案例分析，归纳控制系统的基本 特征. （2） 熟悉简单的开环控制系统的基本组成和工作过程，了解开环控制的 基本特征. （3）借助老师搭建的支架，形成自己关于控制设计的创意，并学会用方 框图表示自己的控制设计想法. 2.过程与方法 通过实物、图片等手段，让学生对控制系统和开环控制系统的认识从感性 上升到理性，培养学生的分析能力、解决能力和合作能力. 普通高中通用技术课程网 2008 年“教科杯” 教育教学论文和教学设计评选通用技

4、术教学设计参赛作品 3.情感态度和价值观 1.培养学生合作学习和探究学习的精神. 2.通过光声控灯，培养学生节约不浪费的思想. 三、学习者分析 学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了 有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作 机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。而且 学生都有很大的创造潜能，只要为他们搭好支架，他们往往会有让你惊喜的表 现. 四、教学重点： 分析和理解开环控制系统的基本组成(方框图) 和工作过程，组成系统方框 图的各个环节在系统中的位置、功能和相互关系，学会用方框图描述开环控制 系统的工作过程.

5、五、教学难点： 分析和理解开环控制系统的基本组成(方框图) 和工作过程，学会用方框图 描述开环控制系统的工作过程，学会用方框图来表达设计想法. 六、教学策略： 游戏遥控玩具汽车的导入，激发学生兴趣，学生主动参与，生动直观地 引出控制的概念. 2.引导学生分析教室内和生活生产中的控制系统，让学生感受到控制就在 我们的身边，并归纳出控制系统的基本特征. 3、从设计者的角度，采用逆推法来分析典型的控制系统的基本组成和工 作方式，并引导学生把复杂的问题用简单的方式来表示（方框图）. 4、搭建支架，设立台阶，引导学生从对控制系统的感兴趣到开始从技术 的角度来分析理解其组成和工作过程，再到以设计者的身份主

6、动地进行控制系 统的创新设计. 5、把技术问题“实” 化，从实物、再到亲身体验，让学生从多种角度、多种 形式来感受和体验控制系统，如利用光声控灯演示仪进行开环控制系统的技术 试验来巩固学生对开环控制过程和方框图的理解和应用能力. 6、设置多处有挑战性且学生跳一跳能够完成的扩展性练习和实践项目， 创设条件和机会，激发学生创造潜能，让学生有充分展示创造才能的机会和舞 台. 六、教学资源准备 普通高中通用技术课程网 2008 年“教科杯” 教育教学论文和教学设计评选通用技术教学设计参赛作品 多媒体设备、实物：儿童玩具遥控汽车、光声控电路教具、相关视频、图 片资料、技术试验工具、材料等. 七、教学过程

7、 序 号 教 学 步 骤 教师活动 学生活动 1 情 景 导 入 创设情境：（教师）现场操控儿童遥 控玩具汽车 提问：为什么遥控汽车能前、后、左、 右跑动？（因为老师在控制） 提问：什么是控制？ 教师：刚才我通过拨动遥控开关，操 控遥控小汽车来回跑动，这些环节就能够 成一个系统，这叫遥控汽车系统。 提问：什么是控制系统？ 任何一种控制的实现，都要通过若干 环节，这些环节就构成了一个系统，称为 控制系统。 激发学生兴趣 学生用自己的话表达什么是控制（你 想让它怎样，它就怎样 .） 人们按照自己的意愿或目的，通过一 定的手段，使事物向期望的目标发展， 这就是控制。 控 制 举 例 提问：在我们的教

8、室里，有哪些控制 装置（控制系统）？ 列举更多控制的例子 引导学生找出教室里的控制系统： 1.灯的开/关的控制 2.投影幕升降的控制 3.电风扇风速的控制 . . 激发学生发挥想象力 普通高中通用技术课程网 2008 年“教科杯” 教育教学论文和教学设计评选通用技术教学设计参赛作品 控 制 系 统 的 基 本 特 征 提问：这些控制系统有什么共同特征？ 先引导学生归纳出控制系统的基本特 征后,再在此基本上画出其简单的方框图： 马上行动（判断是否控制系统，输入 与输出分别是什么？） 归纳出控制系统的基本特征： 一个输入信号（如手拔开关）对应 着一个输出信号（如灯亮或不亮） 4 控 制 案 例 分

9、 析 、展示宾馆门童为客人开门（视频） 提问：如果没有门童怎么办？（设计自动 门） 、引导学生从设计者的角度分析自 动门： （）自动门的工作过程及功能技术 要求：当门口没有人时，门是关着的；当 有人来到门口时，门自动打开；当人离开 门口后一段时间，门又自动关闭。 （）自动门如何实现门的开与关 （引导学生用逆推法来分析）：门靠什么 力量实现门的开和关的？（电动机的转动） 电动机的转动谁来指挥？（控制电路）控 引导学生提出设计项目：设计一个 自动门 学生从设计者的角度出发分析自动门 的基本组成和工作过程 用逆推法找出自动门的基本组成和工 作过程：门的开 /关电动机的转动 控制电路红外传感器 普通高

10、中通用技术课程网 2008 年“教科杯” 教育教学论文和教学设计评选通用技术教学设计参赛作品 制电路怎样知道有人来了，从而指挥电动 机转动？（红外传感器） （）怎样用简短的语言来描述这一 控制过程？ （）怎样用更简洁的方框图来描述 这一控制过程？ 用简短的语言描述这一控制过程： 当有人来了，红外传感器检测到这一 信号后传递给控制电路，控制电路根据 这一信号，控制电动机转动，把门打开。 用方框图来表示这一控制过程： 5 知 识 建 构 开环控制系统：像这样信息只从输入 端传递到输出端，没有信息反馈的控制系 统，称为开环控制系统。 引导学生归纳出开环控制系统的一般 方框图和理解组成系统方框图的各个

11、环节 在系统中的位置、功能和相互关系。 学生归纳出开环控制系统的一般方 框图： 6 知 识 扩 展 思 考 根据自动门控制系统控制过程和原理， 稍加改动，你还可以设计出应用其他方面 的控制系统吗？（支架式教学） 教师根据学生的回答作出评价，鼓励 学生的创新精神。 1光声控灯 展示光声控灯教具，让学生参与配合 教师：请你对着该灯唱首歌或者拍拍 手试看灯亮不亮？ 教师：为什么灯不亮呢？能用什么方 法让它亮起来呢？ 教师把一块黑布盖住光声延时开关 根据教师搭好的支架，发挥自己的 创造力，并学会用方框图表达自己的设 计想法。 （自动感应水龙头，银行自动取 款机、自动烘干机 ） 学生唱歌或拍手（灯不亮）

12、 普通高中通用技术课程网 2008 年“教科杯” 教育教学论文和教学设计评选通用技术教学设计参赛作品 （输入） ）水流量 教师：请你再唱首歌或者拍拍手试试 看？ 光声控灯灯亮的条件：(略) 光声控灯声控部分方框图： 环境声强度 灯亮 / 灯灭 2.游泳池控制系统 教师：游泳池控制系统中什么跟什么 一一对应？ 教师：控制器是什么？执行器是什么？ 控制对象是什么？ 教师：请你写出游泳池控制系统的方 框图: 学生拍手（灯亮） 让学生总结： 注水时间和游泳池的水位 设定注水时间 7 知 识 巩 固 通过练习题加深对知识的理解 8 小 结 教师引导、补充 学生归纳、整理本课内容，学习收获 声-电传感器 触点延时开关 走道灯 定时器 进水阀门 游泳池 游泳池的水位 （输出）